ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Анализ семязаготовок по Архангельской области за последние 50 лет позволяет сказать, что выполнение плана по заготовке семян хвойных пород обеспечивается за счёт преобладающей древесной породы Севера - ели.

В производственных условиях урожай шишек принято оценивать по пятибалльной системе, предложенной В.Г. Каппером более семидесяти лет назад.

При всей простоте и доступности его шкала не может дать абсолютных цифр урожая шишек, а тем более урожая семян с единицы площади. Сомнительно также, что одинаковые урожаи всегда оцениваются одинаковыми баллами, особенно если оценку дают разные наблюдатели. Итак, до настоящего времени нет точной, количественной оценки урожаев семян, а без неё невозможно ни правильное планирование, ни своевременное и правильное финансирование их заготовок (Барабин, 1986, 1990, 2004). Можно сказать, что вопросы разработки методов точного учёта лесных семян в России остались вне поля отечественной науки.

40-летний опыт исследований автора позволил разработать шкалу оценки урожаев семян ели (табл. 1).

Таблица 1

Шкала оценки урожаев семян ели

Математическое обоснование

Производству требуется более конкретный и более точный подход к оценке урожая, чем по балльной шкале. Предложен упрощенный, несколько приблизительный способ решения задачи, где урожай связан с количеством семеносящих деревьев на единице площади.

Регрессионный анализ статистической зависимости урожая от процента семеносящих деревьев позволил получить уравнение в следующем виде:

, (1)

где n - число шишек на 1 га, тыс.шт.; Р - процент семеносящих деревьев.

Для определения в натуре процента семеносящих деревьев достаточно просмотреть в древостое любые 50 деревьев диаметром на высоте 1,3 м от 12 см и более, по ним установить величину Р, затем найти урожай по формуле.

Таблица 2

Оценка урожая в ельниках Севера

Самый ориентировочный расчет массы семян на 1 га, кг получен из равенства:

, (2)

гдеq- масса семян на 1 га, кг; М - число семян на 1 га, тыс. шт.

Расхождение по максимальному числу шишек в табл. (2) естественно, ибо балл 5 по Капперу включает и обильные, и сверхобильные урожаи (от 5 до 50 тыс. шишек на 1 га и более).

Установлено, что между числом шишек на верхних пяти мутовках дерева и их числом на всей кроне существует статистическая связь (Барабин, 1968):

,(3)

где n- общее число шишек на всех кронах древостоя, шт.;n_в- среднее число шишек на верхних пяти мутовках среднего дерева, шт.; - вычисленный переводной коэффициент,

, (4)

Д- средний диаметр древостоя, см;z- число всех деревьев в древостое, шт.

При хорошем и обильном урожае шишек при среднем диаметре ели 20 см =4; 24см - =5.

При использовании формулы (3) число шишек на пробных площадях получилось завышенным всего лишь на 2…7%, что приемлемо для произ­водственных целей. Такая точность получается при взятии на пробной пло­щади 10 учетных деревьев среднего диаметра.

Предпринята также попытка определить число семян и их массу исходя из обилия шишек на единице площади при разной оценке уро­жая.

Дисперсионный анализ натуральных материалов по Архангельской об­ласти и Республике Коми показал, что зависимость массы семян от числа шишек доказана на уровне вероятности 0,95. Проделанный корреляционный анализ позволил установить очень тесную связь между числом шишек и мас­сой семян (r=0,986±0,011), а также числом шишек и числом семян (r=0,989±0,008). Следовательно, в обоих случаях существует прямая линей­ная связь, выражаемая уравнениями:

q=0,5n; (5)

m=100n, (6)

Проверка этих численных связей дала следующие результаты: коэф­фициент сглаженности для уравнения (5) равен 0,984, а для уравнения (6) - 0,982. Это подтверждает полную допустимость обоих уравнений для практи­ки лесосеменного хозяйства (Войчаль, Барабин, 1983)

Для большого региона, включающего Архангельскую, Вологодскую, Мурманскую, Брянскую, Ленинградскую, Витебскую, Кировскую, Могилевскую, Костромскую и Псковскую области, а также Республику Коми, Карелию и Башкортостан, получены формулы с большими коэффициентами:

q=0,589n; (7)

m=134n, (8)

Коэффициент сглаженности для формулы (7) - 0,978, (8) - 0,979.

Итак, зная число шишек на 1 га, можно легко подсчитать урожай се­мян ели на 1 га в ельниках зеленомошной группы типов леса. Но погреш­ность вычислений по этим формулам разная.

При оценке урожая по массе семян (табл. 3) формула (5) дает заниже­ние на 8,6 %, формула (7) - завышение на 8,2 %. Большее завышение данных, соответственно на 30,2 и 43,5%, получается при слабых урожаях (пп. 1-3), т.е. заготовку семян в малоурожайные годы, как неоднократно доказывалось, проводить нецелесообразно как с экономической, так и лесоводственной точки зрения. При хороших и обильных урожаях (пп.4-9) эти формулы целесообразно использовать в производственных целях, так как они дают достаточно точные результаты.

Таблица 3

Сравнение фактической и вычисленной массы семян

При оценке урожая по числу семян (табл. 4) формула (6) в целом дает снижение данных на 25,4 %, формула (8) - завышение на 6,9 %.

При слабых урожаях (пп.1-7) завышение соответственно на 14 и 52 %, при хороших и обильных (пп. 8-14) занижение на 29 % и завышение на 4 %. Это показывает, что при малых урожаях необходимо брать расчетное число семян в одной шишке по обеим формулам меньше 100 шт., а при хороших и обильных урожаях расчетное число семян в од­ной шишке должно быть увеличено.

Таблица 4

Сравнение фактического и вычисленного числа семян

Исходя из фактического урожая шишек и числа семян на 1 га, рас­считано число семян в одной шишке: при оценке слабых урожаев - 80 шт., при хороших и обильных - 130 шт. (табл. 5, 6).

При слабом семеношении ели расхождение в 10 % вполне устраивает практиков; при хороших и обильных урожаях равенствоm=130nдает расхождение всего 1 %.

Таблица 5

Расчет урожая по фактическому числу семян в шишке при слабом семеношении

Таблица 6

Расчет урожая по фактическому числу семян в шишке при хорошем и обильном семеношении

Чтобы в производственных условиях было легче подойти к количественной оценке урожая, шкала В.Г. Каппера была немного изменена: пятый балл разбит на 4 группы - а, б, в, г (табл. 1).

Техника учёта урожая шишек

Установление числовых зависимостей между обилием шишек на 1 …5 (индикаторных) мутовках дерева и урожаем их на всей кроне и на единице площади насаждения проводятся при помощи бинокля семикратного увеличения и, как правило, в солнечный день. При подсчетах солнце всегда сзади наблюдателя. Наибольший угол обзора части кроны составляет 120 ⁰ за время с 9 ⁰⁰ до 16 ⁰⁰. В первой половине дня вершину кроны просматривают по прямой ЮВ - СЗ, во второй половине дня - с ЮЗ на СВ. В 12 часов дня крону смотрят по прямой с юга на север. К количеству шишек прибавляют еще одну треть, то есть половину от видимого числа. Такая поправка особенно необходима для деревьев, которые имеют куполообразную крону (старые) и весь урожай на 1…5 мутовках не просматривается.